JP6174032B2 - Image display device, control method for image display device, control program, and recording medium - Google Patents

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Description

本発明は、バックライトの輝度を制御する機能(バックライト調光機能)を有する画像表示装置、画像表示装置の制御方法、制御プログラムおよび記録媒体に関するものである。   The present invention relates to an image display device having a function of controlling the luminance of a backlight (backlight dimming function), a control method for the image display device, a control program, and a recording medium.

液晶表示装置など、バックライトを備えた画像表示装置では、入力画像に基づきバックライトの輝度を制御することにより、バックライトの消費電力を抑制したり、表示画像の画質を改善したりすることができる。特に、画面を複数のエリアに分割し、エリア内の入力画像に基づき、当該エリアに対応したバックライト光源の輝度を制御することにより、さらなる低消費電力化と高画質化が可能となる。以下、このようにエリア内の入力画像に基づきバックライト光源の輝度を制御しながら、表示パネルを駆動する方法を「エリアアクティブ駆動」と称する。   In an image display device having a backlight, such as a liquid crystal display device, the backlight power consumption is controlled based on the input image, thereby suppressing the power consumption of the backlight or improving the image quality of the display image. it can. In particular, by dividing the screen into a plurality of areas and controlling the luminance of the backlight light source corresponding to the area based on the input image in the area, it is possible to further reduce power consumption and improve image quality. Hereinafter, such a method of driving the display panel while controlling the luminance of the backlight light source based on the input image in the area is referred to as “area active driving”.

エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置では、バックライト光源として、例えば、RGB3色のLED(Light Emitting Diode)または白色LED等が使用される。各エリアに対応したLEDの輝度(発光時の輝度)は、当該各エリア内の画素の輝度の最大値または平均値などに基づいて求められ、LEDデータとしてバックライト用の駆動回路に与えられる。また、そのLEDデータと入力画像とに基づいて表示用データ(液晶表示装置であれば、液晶の光透過率を制御するためのデータ)が生成され、当該表示用データは表示パネル用の駆動回路に与えられる。画面上における各画素の輝度は、液晶表示装置の場合には、バックライトからの光の輝度と表示用データに基づく光透過率との積となる。   In an image display device that performs area active drive, for example, RGB three-color LEDs (Light Emitting Diodes) or white LEDs are used as a backlight light source. The luminance of the LED corresponding to each area (luminance at the time of light emission) is obtained based on the maximum value or the average value of the luminance of the pixels in each area, and is provided as LED data to the backlight drive circuit. Further, display data (in the case of a liquid crystal display device, data for controlling the light transmittance of the liquid crystal) is generated based on the LED data and the input image, and the display data is a display panel drive circuit. Given to. In the case of a liquid crystal display device, the luminance of each pixel on the screen is the product of the luminance of light from the backlight and the light transmittance based on the display data.

ところで、或るエリアのLEDから出射された光は、当該エリアを照射するだけではなく、周囲のエリアも照射する。換言すると、或るエリアには、当該エリアのLEDから出射された光だけではなく、周囲のエリアのLEDから出射された光も照射される。そのため、各エリアに表示される輝度は、各LEDから出射される光の拡散(広がり)を考慮して算出されなければならない。   Incidentally, light emitted from an LED in a certain area not only irradiates the area but also irradiates surrounding areas. In other words, a certain area is irradiated not only with the light emitted from the LEDs in the area but also with the light emitted from the LEDs in the surrounding area. Therefore, the luminance displayed in each area must be calculated in consideration of the diffusion (spreading) of the light emitted from each LED.

そのため、従来、実際の輝度分布を実測して、補正テーブルを生成し、表示用データを補正することにより、出力画像の破綻を回避する手法がある。例えば、特許文献1には、エリアごとに、入力画像と、LEDデータから拡散を考慮して補正した表示輝度とに基づいて表示素子の光透過率を算出することが記載されている。また、特許文献2には、エリアアクティブ駆動において、隣接するエリアの輝度の不均一を解消するために、入力画像を補正して光透過率を算出することが記載されている。   Therefore, conventionally, there is a method of avoiding the breakdown of the output image by actually measuring the actual luminance distribution, generating a correction table, and correcting the display data. For example, Patent Document 1 describes that for each area, the light transmittance of the display element is calculated based on an input image and display brightness corrected in consideration of diffusion from LED data. Patent Document 2 describes that in area active driving, an input image is corrected and light transmittance is calculated in order to eliminate uneven luminance in adjacent areas.

日本国公開特許公報「特開2009−192963号公報」Japanese Published Patent Publication “JP 2009-192963 A” 日本国公開特許公報「特開2010−256912号公報」Japanese Patent Publication “JP 2010-256912 A”

しかしながら、上述のような従来技術において、実際に測定することにより得られる実測輝度分布を完全に数値化することは困難である。そのため、補正後の表示輝度と、実測輝度との不一致が生じ、適切な光透過率を算出することが出来ない場合がある。それゆえ、出力画像に破綻が生じることがある。   However, in the conventional technology as described above, it is difficult to completely quantify the actually measured luminance distribution obtained by actual measurement. For this reason, a mismatch between the corrected display luminance and the actually measured luminance may occur, and an appropriate light transmittance may not be calculated. Therefore, the output image may break down.

具体的に図17〜23に基づいて従来技術の問題点を説明する。   Specifically, the problems of the prior art will be described with reference to FIGS.

図17に示す入力画像61が入力された場合、従来技術では、図18に示すLEDデータを生成する。なお、図17において、点Aは白丸の中心点であり、点Bは入力画像61の右端点であり、点CはA−B線上の白丸(80%)と背景(20%)との境界点であり、点DはA−B線上のバックライト制御エリアの境界点である。   When the input image 61 shown in FIG. 17 is input, the conventional technology generates LED data shown in FIG. In FIG. 17, point A is the center point of the white circle, point B is the right end point of the input image 61, and point C is the boundary between the white circle (80%) and the background (20%) on the line AB. Point D is a boundary point of the backlight control area on the line AB.

このとき、入力画像61と図18に示すLEDデータとに基づいて、入力画像からLEDデータを除算して求めた液晶透過率を図19に示す。ところが、上述のように、この図18に示すLEDデータに基づいてLEDを駆動した場合、実際には、図21に示すような輝度分布となる。そのため、この場合、出力画像の輝度分布は図20に示すように、D点付近において、映像の破綻が生じる。   FIG. 19 shows the liquid crystal transmittance obtained by dividing the LED data from the input image based on the input image 61 and the LED data shown in FIG. However, as described above, when the LED is driven based on the LED data shown in FIG. 18, the luminance distribution actually becomes as shown in FIG. For this reason, in this case, as shown in FIG. 20, the luminance distribution of the output image is broken in the vicinity of point D.

そこで、上述の従来技術は、図21に示す実際の輝度分布を実測して、補正テーブルを生成し、補正テーブルで液晶透過率を補正して、出力画像の輝度分布の破綻を回避するものである。このときの液晶透過率を図22に示す。しかしながら、図21に示す輝度分布を完全に数値化することは困難である。そのため、液晶透過率を適切に補正することができず、出力画像の輝度分布が図23に示すように破綻する場合がある。特に、従来技術では、各エリアのLEDデータおよび液晶透過率を独立して制御しているため、図23に示すようにC−D間にHaloが生じる等、表示映像の破綻が局所的に生じることがある。   Therefore, the above-described conventional technique avoids the breakdown of the luminance distribution of the output image by actually measuring the actual luminance distribution shown in FIG. 21, generating a correction table, and correcting the liquid crystal transmittance with the correction table. is there. The liquid crystal transmittance at this time is shown in FIG. However, it is difficult to completely quantify the luminance distribution shown in FIG. For this reason, the liquid crystal transmittance cannot be appropriately corrected, and the luminance distribution of the output image may break as shown in FIG. In particular, in the prior art, since the LED data and the liquid crystal transmittance of each area are controlled independently, a display video failure occurs locally, such as a halo occurring between CDs as shown in FIG. Sometimes.

また、この問題を回避するために実測輝度分布を高精度に再現する場合、計算処理を実行する回路規模が増大し、コストが増大するという問題が生じる。   Further, when the measured luminance distribution is reproduced with high accuracy in order to avoid this problem, there arises a problem that the circuit scale for executing the calculation process increases and the cost increases.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、局所的な表示映像の破綻を抑制する画像表示装置、画像表示装置の制御方法、制御プログラムおよび記録媒体を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to realize an image display device, a control method for the image display device, a control program, and a recording medium that suppress local display video failure. There is.

本発明に係る画像表示装置は、上記課題を解決するために、表示パネルの1辺または2辺に沿って複数の光源が配列された画像表示装置であって、入力画像の値の分布を近似した近似曲線であって、変化量が所定値以下の近似曲線を生成する近似曲線生成手段と、上記近似曲線生成手段が生成した近似曲線に基づいて、上記複数の光源の出力を制御するための光源データを算出する光源データ算出手段と、上記入力画像および上記近似曲線生成手段が生成した近似曲線に基づいて、上記表示パネルの光透過率を制御するための光透過率を算出する光透過率算出手段と、上記光源データ算出手段が算出した光源データに基づいて、上記複数の光源を駆動する光源駆動手段と、上記光透過率算出手段が算出した光透過率に基づいて、上記表示パネルを駆動する表示パネル駆動手段とを備えることを特徴としている。   In order to solve the above problems, an image display device according to the present invention is an image display device in which a plurality of light sources are arranged along one or two sides of a display panel, and approximates the distribution of values of an input image. An approximate curve generating means for generating an approximate curve having an amount of change equal to or less than a predetermined value, and an output of the plurality of light sources based on the approximate curve generated by the approximate curve generation means Light transmittance for calculating light transmittance for controlling light transmittance of the display panel based on light source data calculating means for calculating light source data, and the approximate curve generated by the input image and the approximate curve generating means Based on the light source data calculated by the light source data calculated by the light source data calculating means, the light source driving means for driving the plurality of light sources, and the display panel based on the light transmittance calculated by the light transmittance calculating means. It is characterized by comprising a display panel driving means for driving.

また、本発明に係る画像表示装置の制御方法は、上記課題を解決するために、表示パネルの1辺または2辺に沿って複数の光源が配列された画像表示装置の制御方法であって、入力画像の値の分布を近似した近似曲線であって、変化量が所定値以下の近似曲線を生成する近似曲線生成ステップと、上記近似曲線生成ステップにおいて生成された近似曲線に基づいて、上記複数の光源の出力を制御するための光源データを算出する光源データ算出ステップと、上記入力画像および上記近似曲線生成ステップにおいて生成された近似曲線に基づいて、上記表示パネルの光透過率を制御するための光透過率を算出する光透過率算出ステップと、上記光源データ算出ステップにおいて算出された光源データに基づいて、上記複数の光源を駆動する光源駆動ステップと、上記光透過率算出ステップにおいて算出された光透過率に基づいて、上記表示パネルを駆動する表示パネル駆動ステップとを含むことを特徴としている。   In addition, a method for controlling an image display device according to the present invention is a method for controlling an image display device in which a plurality of light sources are arranged along one or two sides of a display panel in order to solve the above-described problem. An approximate curve that approximates the distribution of values of the input image, the approximate curve generating step for generating an approximate curve with a change amount equal to or less than a predetermined value, and the plurality of the above-mentioned multiple curves based on the approximate curve generated in the approximate curve generation step A light source data calculating step for calculating light source data for controlling the output of the light source, and the light transmittance of the display panel based on the input image and the approximate curve generated in the approximate curve generating step. A light transmittance for calculating the light transmittance of the light source, and a light source for driving the plurality of light sources based on the light source data calculated in the light source data calculation step And dynamic step, on the basis of the light transmittance calculated in the light transmittance calculating step is characterized by including a display panel driving step of driving the display panel.

上記の構成によれば、上記光源データ算出手段は、上記入力画像の値(画素値または絵素値)の分布を近似した近似曲線であって、変化量が所定値以下の近似曲線に基づいて、光源データを算出する。また、上記光透過率算出手段は、同じ近似曲線に基づいて、光透過率を算出する。互いに隣接する光源との変化量が所定値以下であるため、光源データの示す輝度分布と、当該光源データに基づいて上記複数の光源を駆動したときの実際の輝度分布とが局所的に大きく異なることを防ぐことができる。よって、従来に比べて、局所的に発生する表示映像の破綻を防ぐことができるという効果を奏する。   According to the above configuration, the light source data calculation unit is an approximate curve that approximates the distribution of the values (pixel values or pixel values) of the input image, and is based on an approximate curve having a change amount equal to or less than a predetermined value. The light source data is calculated. The light transmittance calculating unit calculates the light transmittance based on the same approximate curve. Since the amount of change between light sources adjacent to each other is less than or equal to a predetermined value, the luminance distribution indicated by the light source data and the actual luminance distribution when the plurality of light sources are driven based on the light source data are greatly different locally. Can be prevented. Therefore, compared to the conventional case, there is an effect that it is possible to prevent the failure of the display image that occurs locally.

また、本発明に係る画像表示装置は、上記入力画像を複数のエリアに分割し、各エリアの輝度の大きさを示す評価値をそれぞれ特定し、各エリアの評価値を順に並べた評価値列を生成する画像評価手段をさらに備え、上記近似曲線生成手段は、上記評価値列を近似して上記近似曲線を生成することが好ましい。   Further, the image display device according to the present invention divides the input image into a plurality of areas, specifies evaluation values indicating the luminance levels of the respective areas, and sets the evaluation values of the respective areas in order. Preferably, the approximate curve generation means generates the approximate curve by approximating the evaluation value sequence.

また、本発明に係る画像表示装置は、上記画像評価手段は、上記エリアに含まれる画素値または絵素値の最大値を、当該エリアの評価値として特定することが好ましい。   In the image display device according to the present invention, it is preferable that the image evaluation unit specifies a maximum value of a pixel value or a pixel value included in the area as an evaluation value of the area.

また、本発明に係る画像表示装置は、上記画像評価手段は、上記エリアに含まれる画素値または絵素値の平均値を、当該エリアの評価値として特定することが好ましい。   In the image display device according to the present invention, it is preferable that the image evaluation unit specifies an average value of pixel values or picture element values included in the area as an evaluation value of the area.

また、本発明に係る画像表示装置は、上記画像評価手段は、上記エリアに含まれる画素値または絵素値のヒストグラムを取り、最も個数の多い画素値または絵素値を、当該エリアの評価値として特定することが好ましい。   Further, in the image display device according to the present invention, the image evaluation means takes a histogram of pixel values or pixel values included in the area, and determines the largest number of pixel values or pixel values as the evaluation value of the area. It is preferable to specify as.

また、本発明に係る画像表示装置は、上記近似曲線生成手段は、上記評価値列からBスプライン曲線を生成することが好ましい。   In the image display device according to the present invention, it is preferable that the approximate curve generation unit generates a B-spline curve from the evaluation value sequence.

また、本発明に係る画像表示装置は、上記光透過率算出手段は、下記の式に基づいて、光透過率を算出することが好ましい。   In the image display device according to the present invention, it is preferable that the light transmittance calculating unit calculates the light transmittance based on the following equation.

LCD_rate(i,j) = Offset + (Index_Max- LCDPj)/Index_Max
Assist(i,j,c) = (1 - Cin(i,j,c)) * LCD_rate(i,j) * K
Cout(i,j,c) = Cin(i,j,c) + (Cin(i,j,c) * Assist(i,j,c))
Cin(i,j,c):入力画像のi行j列の画素の絵素値
Cout(i,j,c):i行j列の画素の絵素の光透過率
K:任意の値
Offset:入力画像全体の輝度の大きさを示す全体評価値
LCDPj:近似曲線において、j列の画素に対応する値
Index_Max:評価値列の最大値
また、本発明に係る画像表示装置は、上記課題を解決するために、表示パネルの背面に複数の光源がマトリクス状に配列された画像表示装置であって、入力画像の値の分布を近似した水平成分近似曲線および垂直成分近似曲線であって、変化量が所定値以下の水平成分近似曲線および垂直成分近似曲線を生成する近似曲線生成手段と、上記近似曲線生成手段が生成した水平成分近似曲線および垂直成分近似曲線に基づいて、上記複数の光源の出力を制御するための光源データを算出する光源データ算出手段と、上記入力画像および上記近似曲線生成手段が生成した水平成分近似曲線および垂直成分近似曲線に基づいて、上記表示パネルの光透過率を制御するための光透過率を算出する光透過率算出手段と、上記光源データ算出手段が算出した光源データに基づいて、上記複数の光源を駆動する光源駆動手段と、上記光透過率算出手段が算出した光透過率に基づいて、上記表示パネルを駆動する表示パネル駆動手段とを備えることを特徴としている。
LCD_rate (i, j) = Offset + (Index_Max- LCDP j ) / Index_Max
Assist (i, j, c) = (1-Cin (i, j, c)) * LCD_rate (i, j) * K
Cout (i, j, c) = Cin (i, j, c) + (Cin (i, j, c) * Assist (i, j, c))
Cin (i, j, c): Pixel value of pixel in i row and j column of the input image
Cout (i, j, c): Light transmittance of picture element of pixel in i row and j column
K: Any value
Offset: Overall evaluation value indicating the brightness of the entire input image
LCDP j : Value corresponding to pixels in column j in the approximate curve
Index_Max: Maximum value of evaluation value sequence Further, in order to solve the above problems, an image display device according to the present invention is an image display device in which a plurality of light sources are arranged in a matrix on the back surface of a display panel. An approximate curve generating means for generating a horizontal component approximate curve and a vertical component approximate curve approximating the distribution of image values, the amount of change of which is equal to or less than a predetermined value, and an approximate curve generating means described above Based on the horizontal component approximate curve and vertical component approximate curve generated by the means, light source data calculation means for calculating light source data for controlling the output of the plurality of light sources, and the input image and the approximate curve generation means A light transmittance calculating means for calculating a light transmittance for controlling the light transmittance of the display panel based on the horizontal component approximate curve and the vertical component approximate curve, and the light source Light source driving means for driving the plurality of light sources based on light source data calculated by the data calculating means, and display panel driving means for driving the display panel based on the light transmittance calculated by the light transmittance calculating means. It is characterized by comprising.

なお、上記画像表示装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記画像表示装置の各手段として動作させることにより、上記画像表示装置をコンピュータにて実現させる制御プログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の範疇に入る。   The image display device may be realized by a computer. In this case, a control program for causing the image display device to be realized by the computer by causing the computer to operate as each unit of the image display device, and A computer-readable recording medium on which it is recorded also falls within the scope of the present invention.

以上のように、本発明に係る画像表示装置は、入力画像の値の分布を近似した近似曲線であって、変化量が所定値以下の近似曲線を生成する近似曲線生成手段と、上記近似曲線生成手段が生成した近似曲線に基づいて、上記複数の光源の出力を制御するための光源データを算出する光源データ算出手段と、上記入力画像および上記近似曲線生成手段が生成した近似曲線に基づいて、上記表示パネルの光透過率を制御するための光透過率を算出する光透過率算出手段と、上記光源データ算出手段が算出した光源データに基づいて、上記複数の光源を駆動する光源駆動手段と、上記光透過率算出手段が算出した光透過率に基づいて、上記表示パネルを駆動する表示パネル駆動手段とを備えている構成である。   As described above, the image display device according to the present invention is an approximate curve that approximates a distribution of values of an input image, and an approximate curve generation unit that generates an approximate curve having a change amount equal to or less than a predetermined value, and the approximate curve Based on the approximate curve generated by the generating means, based on the approximate curve generated by the light source data calculating means for calculating the light source data for controlling the output of the plurality of light sources, the input image and the approximate curve generating means. A light transmittance calculating means for calculating a light transmittance for controlling the light transmittance of the display panel, and a light source driving means for driving the plurality of light sources based on the light source data calculated by the light source data calculating means. And display panel driving means for driving the display panel based on the light transmittance calculated by the light transmittance calculating means.

また、本発明に係る画像表示装置の制御方法は、入力画像の値の分布を近似した近似曲線であって、変化量が所定値以下の近似曲線を生成する近似曲線生成ステップと、上記近似曲線生成ステップにおいて生成された近似曲線に基づいて、上記複数の光源の出力を制御するための光源データを算出する光源データ算出ステップと、上記入力画像および上記近似曲線生成ステップにおいて生成された近似曲線に基づいて、上記表示パネルの光透過率を制御するための光透過率を算出する光透過率算出ステップと、上記光源データ算出ステップにおいて算出された光源データに基づいて、上記複数の光源を駆動する光源駆動ステップと、上記光透過率算出ステップにおいて算出された光透過率に基づいて、上記表示パネルを駆動する表示パネル駆動ステップとを含む。   The control method of the image display device according to the present invention includes an approximate curve generation step for generating an approximate curve that approximates a distribution of values of an input image, and an amount of change is equal to or less than a predetermined value, and the approximate curve Based on the approximate curve generated in the generation step, the light source data calculation step for calculating light source data for controlling the output of the plurality of light sources, and the input image and the approximate curve generated in the approximate curve generation step Based on the light transmittance calculating step for calculating the light transmittance for controlling the light transmittance of the display panel and the light source data calculated in the light source data calculating step, the plurality of light sources are driven. A display panel driver for driving the display panel based on the light transmittance calculated in the light source driving step and the light transmittance calculating step. And a step.

よって、従来に比べて、局所的に発生する表示映像の破綻を防ぐことができるという効果を奏する。   Therefore, compared to the conventional case, there is an effect that it is possible to prevent the failure of the display image that occurs locally.

本発明の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。1, showing an embodiment of the present invention, is a block diagram illustrating a main configuration of a liquid crystal display device. FIG. 上記液晶表示装置が実行する表示処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the display process which the said liquid crystal display device performs. 上記液晶表示装置の画像評価部の処理例の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the example of a process of the image evaluation part of the said liquid crystal display device. 評価値列から算出した近似曲線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the approximated curve calculated from the evaluation value sequence. 近似曲線から写像して算出したLEDデータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the LED data calculated by mapping from an approximate curve. 入力画像の絵素値と、液晶透過率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the pixel value of an input image, and a liquid crystal transmittance. 入力画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an input image. 図7に示す入力画像が入力された場合に算出されたLEDデータおよび液晶透過率の一例をグラフで示す図である。FIG. 8 is a graph showing an example of LED data and liquid crystal transmittance calculated when the input image shown in FIG. 7 is input. 図7に示す入力画像が入力された場合に算出されたLEDデータおよび液晶透過率の一例を模式的に示す図である。FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an example of LED data and liquid crystal transmittance calculated when the input image illustrated in FIG. 7 is input. 図8または図9に示すLEDデータに基づいてLEDドライバがLEDを駆動し、図8または図9に示す液晶透過率に基づいて液晶ドライバが液晶パネルを駆動した場合の表示画像を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a display image when the LED driver drives an LED based on the LED data shown in FIG. 8 or FIG. 9 and the liquid crystal driver drives a liquid crystal panel based on the liquid crystal transmittance shown in FIG. 8 or FIG. . 液晶パネルの2辺に配列されたLEDを示す図である。It is a figure which shows LED arranged on 2 sides of a liquid crystal panel. 2種類の評価エリア(水平成分評価エリア、垂直成分評価エリア)を示す図である。It is a figure which shows two types of evaluation areas (a horizontal component evaluation area and a vertical component evaluation area). 入力画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an input image. 図13に示す入力画像から生成した水平成分の近似曲線および垂直成分の近似曲線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the approximate curve of a horizontal component and the approximate curve of a vertical component produced | generated from the input image shown in FIG. 液晶パネルの背面にマトリクス状に配列されたLEDを示す図である。It is a figure which shows LED arranged in the matrix form on the back surface of a liquid crystal panel. 連続して入力される複数の入力画像に対する各LEDデータの時間的な変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of each LED data with respect to the several input image input continuously. 入力画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an input image. 従来技術を示すものであり、図17に示す入力画像が入力された場合のLEDデータの一例を示す図である。It is a figure which shows a prior art and shows an example of LED data when the input image shown in FIG. 17 is input. 従来技術を示すものであり、図17に示す入力画像が入力された場合の液晶透過率を示す図である。It is a figure which shows a prior art and shows the liquid-crystal transmittance | permeability when the input image shown in FIG. 17 is input. 従来技術を示すものであり、図18に示すLEDデータに基づいてLEDドライバがLEDを駆動し、図19に示す液晶透過率に基づいて液晶ドライバが液晶パネルを駆動した場合の表示輝度分布を示す図である。FIG. 19 shows a conventional technique, and shows a display luminance distribution when the LED driver drives an LED based on the LED data shown in FIG. 18 and the liquid crystal driver drives a liquid crystal panel based on the liquid crystal transmittance shown in FIG. FIG. 従来技術を示すものであり、図18に示すLEDデータに基づいてLEDドライバがLEDを駆動した場合の実際の輝度分布を示す図である。It is a figure which shows a prior art and shows actual luminance distribution when an LED driver drives LED based on the LED data shown in FIG. 従来技術を示すものであり、図17に示す入力画像が入力された場合に、実際の輝度分布を考慮して補正した液晶透過率を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a conventional technique, and illustrates a liquid crystal transmittance corrected in consideration of an actual luminance distribution when the input image illustrated in FIG. 17 is input. 従来技術を示すものであり、図18に示すLEDデータに基づいてLEDドライバがLEDを駆動し、図22に示す液晶透過率に基づいて液晶ドライバが液晶パネルを駆動した場合の表示輝度分布を示す図である。18 shows a conventional technique, and shows a display luminance distribution when the LED driver drives an LED based on the LED data shown in FIG. 18 and the liquid crystal driver drives a liquid crystal panel based on the liquid crystal transmittance shown in FIG. FIG.

本発明の一実施形態について図1から図15に基づいて説明すると以下の通りである。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

〔液晶表示装置の構成〕
図1は、液晶表示装置(画像表示装置)1の要部構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、液晶表示装置1は、制御部11、液晶パネル(表示パネル)12、LED(光源)13、液晶ドライバ(表示パネル駆動手段)14およびLEDドライバ(光源駆動手段)15を備えている。
[Configuration of liquid crystal display device]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a main configuration of a liquid crystal display device (image display device) 1. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 1 includes a control unit 11, a liquid crystal panel (display panel) 12, an LED (light source) 13, a liquid crystal driver (display panel driving unit) 14, and an LED driver (light source driving unit) 15. I have.

液晶パネル12は、画素がマトリクス状に配置されている液晶表示素子である。各画素は、赤(R)、緑(G)、青(B)色光を透過する色フィルタが配されたサブピクセル(副画素)を含む。また、液晶パネル12は、画像の表示が可能な表示面を有する。   The liquid crystal panel 12 is a liquid crystal display element in which pixels are arranged in a matrix. Each pixel includes a sub-pixel (sub-pixel) provided with a color filter that transmits red (R), green (G), and blue (B) light. The liquid crystal panel 12 has a display surface on which an image can be displayed.

なお、サブピクセルに配される色フィルタの色の個数は、上述した3色に限定されるものではなく、例えば、2色や4色であってもよい。また、本実施形態では、液晶パネル12の画素数は、1920×1080(フルHD)であるとする。ただし、これに限るものではなく、液晶パネル12の画素数は任意でよい。   Note that the number of colors of the color filter arranged in the sub-pixel is not limited to the above-described three colors, and may be two colors or four colors, for example. In the present embodiment, the number of pixels of the liquid crystal panel 12 is assumed to be 1920 × 1080 (full HD). However, the present invention is not limited to this, and the number of pixels of the liquid crystal panel 12 may be arbitrary.

LED13は、導光板を介して、液晶パネル12の背面(画像の表示面とは反対側の面)側から光を照射するものである。すなわち、LED13は、バックライトとして機能するものである。LED13は、図1に示すように、液晶パネル12の一方の長辺側に沿って配置される。本実施形態では、48個のLEDが配置されているものとする。   The LED 13 irradiates light from the back surface (surface opposite to the image display surface) side of the liquid crystal panel 12 through the light guide plate. That is, the LED 13 functions as a backlight. The LED 13 is disposed along one long side of the liquid crystal panel 12 as shown in FIG. In the present embodiment, it is assumed that 48 LEDs are arranged.

なお、液晶表示装置1のバックライトとして使用する光源はLEDに限るものではなく、任意の光源でよい。また、本実施形態では、エッジライト方式を採用し、液晶パネル12の一方の長辺側にのみLED13を配置しているがこれに限るものではない。例えば、液晶パネル12の長辺側および短辺側の2辺に沿ってLED13を配置してもよい。また、直下型方式を採用して、液晶パネル12の背面側にLED13を配置してもよい。また、本実施形態では、48個のLED13を配置しているが、使用するLED13の個数は任意でよい。   The light source used as the backlight of the liquid crystal display device 1 is not limited to the LED, and may be an arbitrary light source. In this embodiment, the edge light method is adopted and the LEDs 13 are arranged only on one long side of the liquid crystal panel 12, but the present invention is not limited to this. For example, you may arrange | position LED13 along two sides of the long side of the liquid crystal panel 12, and a short side. Further, a direct type may be adopted and the LED 13 may be disposed on the back side of the liquid crystal panel 12. In the present embodiment, 48 LEDs 13 are arranged, but the number of LEDs 13 to be used may be arbitrary.

液晶ドライバ14は、制御部11からの指示に基づいて、液晶パネル12を駆動する駆動回路である。具体的には、液晶ドライバ14は、液晶パネル12の各画素(各サブピクセル)に電圧を印加し、各画素(各サブピクセル)の液晶透過率を制御するものである。   The liquid crystal driver 14 is a drive circuit that drives the liquid crystal panel 12 based on an instruction from the control unit 11. Specifically, the liquid crystal driver 14 applies a voltage to each pixel (each subpixel) of the liquid crystal panel 12 and controls the liquid crystal transmittance of each pixel (each subpixel).

LEDドライバ15は、制御部11からの指示(LEDデータ)に基づいて、各LED13を駆動する駆動回路である。すなわち、LEDドライバ15は、各LED13が照射する光の強度をそれぞれ制御するものである。より具体的には、LEDドライバ15は、制御部11からLEDデータ列を取得し、取得したLEDデータ列に基づいて各LED13の出力を制御する。ここで、LEDデータ列とは、各LED13の出力を示すLEDデータを、LED13が配列されている順に並べたものである。つまり、本実施形態では、LEDデータ列とは、48個のLEDデータが並べられたものである。   The LED driver 15 is a drive circuit that drives each LED 13 based on an instruction (LED data) from the control unit 11. That is, the LED driver 15 controls the intensity of light emitted from each LED 13. More specifically, the LED driver 15 acquires an LED data string from the control unit 11, and controls the output of each LED 13 based on the acquired LED data string. Here, the LED data string is an array of LED data indicating the output of each LED 13 in the order in which the LEDs 13 are arranged. That is, in the present embodiment, the LED data string is an array of 48 LED data.

制御部11は、マイコンなどからなり、液晶表示装置1が備えている各部それぞれを制御することで、液晶表示装置1全体を制御するものである。本実施形態では、制御部11は、機能ブロックとして、画像評価部(画像評価手段)21、LEDデータ算出部(近似曲線生成手段、光源データ算出手段)22および液晶透過率算出部(光透過率算出手段)23を備える構成である。これらの制御部11の各機能ブロック(21〜23)は、CPU(central processing unit)が、ROM(read only memory)等で実現された記憶装置に記憶されているプログラムをRAM(random access memory)等で実現された一時記憶部に読み出して実行することで実現してもよい。また、各機能ブロック(21〜23)は、ソフトウェアで実現するのではなく、ハードウェアで実現してもよい。   The control unit 11 includes a microcomputer and controls the entire liquid crystal display device 1 by controlling each unit included in the liquid crystal display device 1. In the present embodiment, the control unit 11 includes, as functional blocks, an image evaluation unit (image evaluation unit) 21, an LED data calculation unit (approximate curve generation unit, light source data calculation unit) 22, and a liquid crystal transmittance calculation unit (light transmittance). The calculation means) 23 is provided. Each functional block (21 to 23) of the control unit 11 includes a CPU (central processing unit) that stores a program stored in a storage device realized by a ROM (read only memory) or the like (RAM (random access memory)). It may be realized by reading out to a temporary storage unit realized by the above or the like and executing it. Each functional block (21 to 23) may be realized not by software but by hardware.

画像評価部21は、液晶表示装置1の外部から入力画像を取得し、取得した入力画像を解析するものである。具体的には、画像評価部21は、入力画像を複数のエリアに分割し、各エリアの評価値をそれぞれ特定し、各エリアの評価値を順に並べた評価値列を生成する。それと共に、画像評価部21は、入力画像全体の評価値を特定する。ここで、評価値とは、或る領域の輝度の大きさを示す指標である。画像評価部21は、評価値列をLEDデータ算出部22に出力し、入力画像全体の評価値を液晶透過率算出部23に出力する。なお、以下では、入力画像全体の評価値を全体評価値と称する。   The image evaluation unit 21 acquires an input image from the outside of the liquid crystal display device 1 and analyzes the acquired input image. Specifically, the image evaluation unit 21 divides the input image into a plurality of areas, specifies the evaluation values of each area, and generates an evaluation value sequence in which the evaluation values of each area are arranged in order. At the same time, the image evaluation unit 21 specifies the evaluation value of the entire input image. Here, the evaluation value is an index indicating the luminance level of a certain area. The image evaluation unit 21 outputs the evaluation value sequence to the LED data calculation unit 22 and outputs the evaluation value of the entire input image to the liquid crystal transmittance calculation unit 23. Hereinafter, the evaluation value of the entire input image is referred to as an overall evaluation value.

LEDデータ算出部22は、画像評価部21の解析結果に基づいて、LEDデータ(光源データ)を算出するものである。具体的には、LEDデータ算出部22は、画像評価部21から評価値列を取得し、評価値列に基づいて近似曲線を生成し、生成した近似曲線からLEDデータを算出する。LEDデータ算出部22は、算出したLEDデータをLEDドライバ15に出力する。また、LEDデータ算出部22は、生成した近似曲線を液晶透過率算出部23に出力する。   The LED data calculation unit 22 calculates LED data (light source data) based on the analysis result of the image evaluation unit 21. Specifically, the LED data calculation unit 22 acquires an evaluation value sequence from the image evaluation unit 21, generates an approximate curve based on the evaluation value sequence, and calculates LED data from the generated approximate curve. The LED data calculation unit 22 outputs the calculated LED data to the LED driver 15. In addition, the LED data calculation unit 22 outputs the generated approximate curve to the liquid crystal transmittance calculation unit 23.

液晶透過率算出部23は、液晶表示装置1の外部から入力画像を取得すると共に、画像評価部21から全体評価値を取得し、LEDデータ算出部22から近似曲線を取得する。そして、液晶透過率算出部23は、取得した入力画像、近似曲線および全体評価値から補正係数を算出し、取得した入力画像と算出した補正係数とに基づいて、液晶透過率(光透過率)を算出するものである。液晶透過率算出部23は、算出した液量透過率を液晶ドライバ14に出力する。   The liquid crystal transmittance calculation unit 23 acquires an input image from the outside of the liquid crystal display device 1, acquires an overall evaluation value from the image evaluation unit 21, and acquires an approximate curve from the LED data calculation unit 22. The liquid crystal transmittance calculating unit 23 calculates a correction coefficient from the acquired input image, approximate curve, and overall evaluation value, and based on the acquired input image and the calculated correction coefficient, the liquid crystal transmittance (light transmittance). Is calculated. The liquid crystal transmittance calculating unit 23 outputs the calculated liquid amount transmittance to the liquid crystal driver 14.

なお、画像評価部21および液晶透過率算出部23は、液晶表示装置1の外部から入力画像を取得しているがこれに限るものではない。液晶表示装置1が記憶部(不図示)を備えている場合、画像評価部21および液晶透過率算出部23は、記憶部から画像を読み出して入力画像を取得してもよい。   Note that the image evaluation unit 21 and the liquid crystal transmittance calculation unit 23 acquire an input image from the outside of the liquid crystal display device 1, but are not limited thereto. When the liquid crystal display device 1 includes a storage unit (not shown), the image evaluation unit 21 and the liquid crystal transmittance calculation unit 23 may read an image from the storage unit and acquire an input image.

〔液晶表示装置の表示処理〕
次に液晶表示装置1が実行する表示処理の一例について図2に基づいて説明する。図2は、液晶表示装置1が実行する表示処理の一例を示すフローチャートである。
[Display processing of liquid crystal display devices]
Next, an example of display processing executed by the liquid crystal display device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of display processing executed by the liquid crystal display device 1.

図2に示すように、まず、画像評価部21および液晶透過率算出部23は、液晶表示装置1の外部から入力画像を取得する(S1)。次に、画像評価部21は、取得した入力画像を複数のエリアに分割する(S2)。そして、画像評価部21は、各エリアの評価値をそれぞれ特定し、各エリアの評価値を順に並べた評価値列を生成する(S3)。さらに、画像評価部21は、入力画像から全体評価値を特定する(S4)。   As shown in FIG. 2, first, the image evaluation unit 21 and the liquid crystal transmittance calculation unit 23 acquire an input image from the outside of the liquid crystal display device 1 (S1). Next, the image evaluation unit 21 divides the acquired input image into a plurality of areas (S2). And the image evaluation part 21 specifies the evaluation value of each area, respectively, and produces | generates the evaluation value row | line | column which arranged the evaluation value of each area in order (S3). Further, the image evaluation unit 21 specifies an overall evaluation value from the input image (S4).

次に、LEDデータ算出部22は、画像評価部21が生成した評価値列に基づいて近似曲線を生成する(S5)。そして、LEDデータ算出部22は、生成した近似曲線からLEDデータを算出する(S6)。   Next, the LED data calculation unit 22 generates an approximate curve based on the evaluation value sequence generated by the image evaluation unit 21 (S5). Then, the LED data calculation unit 22 calculates LED data from the generated approximate curve (S6).

また、液晶透過率算出部23は、取得した入力画像、LEDデータ算出部22が生成した近似曲線および画像評価部21が特定した全体評価値から補正係数を算出し、取得した入力画像と算出した補正係数とに基づいて、液晶透過率を算出する(S7)。   Further, the liquid crystal transmittance calculation unit 23 calculates a correction coefficient from the acquired input image, the approximate curve generated by the LED data calculation unit 22 and the overall evaluation value specified by the image evaluation unit 21, and calculates the acquired input image. The liquid crystal transmittance is calculated based on the correction coefficient (S7).

そして、LEDドライバ15は、LEDデータ算出部22が算出したLEDデータに基づいてLED13を駆動すると共に、液晶ドライバ14は、液晶透過率算出部23が算出した液晶透過率に基づいて液晶パネル12を駆動する(S8)。   The LED driver 15 drives the LED 13 based on the LED data calculated by the LED data calculation unit 22, and the liquid crystal driver 14 drives the liquid crystal panel 12 based on the liquid crystal transmittance calculated by the liquid crystal transmittance calculation unit 23. Drive (S8).

次の入力画像があれば(S9でYES)、上記のS1〜S8を繰り返し、次の入力画像が無ければ(S9でNO)、表示処理を終了する。   If there is a next input image (YES in S9), the above S1 to S8 are repeated, and if there is no next input image (NO in S9), the display process is terminated.

〔実施例〕
次に、画像評価部21、LEDデータ算出部22および液晶透過率算出部23のより具体的な処理例について図3〜図10に基づいて説明する。
〔Example〕
Next, more specific processing examples of the image evaluation unit 21, the LED data calculation unit 22, and the liquid crystal transmittance calculation unit 23 will be described with reference to FIGS.

なお、ここでは、入力画像は0〜255(8bit)階調であり、画素はRGBを含む1ピクセル、絵素はR,G,Bのサブピクセルであるとする。また、LEDデータの値は、0〜1023の10bitであるとする。   Here, it is assumed that the input image has 0 to 255 (8 bit) gradation, the pixel is one pixel including RGB, and the picture element is an R, G, B subpixel. The value of the LED data is assumed to be 10 bits from 0 to 1023.

(画像評価部の処理例)
まず、画像評価部21の処理例について図3に基づいて説明する。図3は、画像評価部21の処理例の概要を示す図である。
(Example of processing by the image evaluation unit)
First, a processing example of the image evaluation unit 21 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an outline of a processing example of the image evaluation unit 21.

画像評価部21は、図3(b)に示すように、図3(a)に示す入力画像41を長辺方向に対して垂直に5つのエリア41a〜41eに分割する。ただし、入力画像の分割方法はこれに限るものではない。本実施形態では、LED13が液晶パネル12の長辺方向に沿って配置されているため、入力画像41を長辺方向に対して垂直に分割している。例えば、LED13が液晶パネル12の短辺方向に沿って配置されている場合、入力画像41を短辺方向に対して垂直に分割する。   As shown in FIG. 3B, the image evaluation unit 21 divides the input image 41 shown in FIG. 3A into five areas 41a to 41e perpendicular to the long side direction. However, the method of dividing the input image is not limited to this. In the present embodiment, since the LEDs 13 are arranged along the long side direction of the liquid crystal panel 12, the input image 41 is divided perpendicularly to the long side direction. For example, when the LEDs 13 are arranged along the short side direction of the liquid crystal panel 12, the input image 41 is divided perpendicularly to the short side direction.

また、LED13が配列されている方向に対して垂直に入力画像を分割していれば、エリアの個数、面積等は任意でよい。例えば、図3(b)に示す例では、5つのエリア41a〜41eに分割しているが、複数のエリアであればよい。また、図3(b)に示す例では、入力画像41を5等分しているが、5つのエリア41a〜41eが互いに異なっていてもよい。なお、エリアの個数は、入力画像中心の評価値を得るために、奇数であることが望ましい。また、エリアの個数が多くなると、評価の精度が高くなる。ただし、エリアの個数がLED13の個数を超えると、評価の精度は向上しないため、LED13の個数以下とすることが望ましい。   Further, if the input image is divided perpendicularly to the direction in which the LEDs 13 are arranged, the number of areas, the area, and the like may be arbitrary. For example, in the example shown in FIG. 3B, the area is divided into five areas 41a to 41e, but may be a plurality of areas. In the example shown in FIG. 3B, the input image 41 is divided into five equal parts, but the five areas 41a to 41e may be different from each other. The number of areas is desirably an odd number in order to obtain an evaluation value at the center of the input image. Further, the accuracy of evaluation increases as the number of areas increases. However, if the number of areas exceeds the number of LEDs 13, the accuracy of evaluation is not improved.

次に評価値の特定方法について説明する。本実施例では、まず、画像評価部21は、エリア41a〜41e毎に、エリア内の絵素値の最大値を抽出して代表値とする。例えば、エリア41aにn個の画素があり、R1,G1,B1=(10,20,30)、・・・、Rn,Gn、Bn=(100,150,100)の場合、最大値である150をこのエリア41aの代表値とする。   Next, a method for specifying the evaluation value will be described. In this embodiment, first, the image evaluation unit 21 extracts the maximum value of the pixel values in the area for each of the areas 41a to 41e and sets it as a representative value. For example, if there are n pixels in the area 41a and R1, G1, B1 = (10, 20, 30),..., Rn, Gn, Bn = (100, 150, 100), the maximum value is obtained. 150 is a representative value of the area 41a.

ここで、代表値の抽出方法は上述の例に限るものではない。例えば、エリア内の絵素値ではなく、エリア内の画素値を参照してもよい。また、エリア内の画素値または絵素値の平均値を代表値としてもよい。また、エリア内の画素値または絵素値のヒストグラムを取り、最も個数の多い画素値または絵素値を代表値としてもよい。また、エリア内の任意の画素または絵素の値を代表値としてもよい。   Here, the representative value extraction method is not limited to the above-described example. For example, the pixel value in the area may be referred to instead of the pixel value in the area. Further, an average value of pixel values or pixel values in the area may be used as the representative value. In addition, a histogram of pixel values or pixel values in the area may be taken, and the largest number of pixel values or pixel values may be used as representative values. In addition, the value of an arbitrary pixel or picture element in the area may be used as the representative value.

次に、画像評価部21は、抽出した代表値をそのままを評価値とするのではなく、0〜255を複数のレベルに分けて、代表値が該当するレベルの値を評価値とする。具体的には、0〜255を4等分し、0〜63を「レベル0」、64〜127を「レベル1」、128〜191を「レベル2」、192〜255を「レベル3」とする。例えば、エリア41aの代表値が150であるため、エリア41aの評価値は「2」となる。   Next, the image evaluation unit 21 does not use the extracted representative value as it is as the evaluation value, but divides 0 to 255 into a plurality of levels and sets the value of the level corresponding to the representative value as the evaluation value. Specifically, 0 to 255 are divided into four equal parts, 0 to 63 are “level 0”, 64 to 127 are “level 1”, 128 to 191 are “level 2”, and 192 to 255 are “level 3”. To do. For example, since the representative value of the area 41a is 150, the evaluation value of the area 41a is “2”.

このようにして、画像評価部21は、各エリア41a〜41eの評価値を特定し、特定した評価値を順に並べて評価値列(Index)を生成する。ここでは、図3(c)に示すように、評価値列が「2,3,3,3,2」であったとする。   In this way, the image evaluation unit 21 specifies the evaluation values of the areas 41a to 41e, and generates the evaluation value string (Index) by arranging the specified evaluation values in order. Here, it is assumed that the evaluation value sequence is “2, 3, 3, 3, 2” as shown in FIG.

なお、上記のレベルの区分の仕方は任意でよい。本実施例では、0〜255を4等分しているが、レベルの個数、レベルの範囲等は任意でよい。また、レベルに区分することなく、代表値をそのまま評価値としてもよい。   Note that the level classification method described above may be arbitrary. In this embodiment, 0 to 255 is divided into four equal parts, but the number of levels, the level range, etc. may be arbitrary. Also, the representative value may be used as the evaluation value as it is without being divided into levels.

最後に、画像評価部21は、入力画像41に含まれる絵素の最大値を全体評価値(Frame Level)として特定する。ここでは、全体評価値が「200」であったとする。なお、全体評価値の特定方法は、上記の代表値の抽出方法と同じであればよい。   Finally, the image evaluation unit 21 specifies the maximum value of the picture elements included in the input image 41 as the overall evaluation value (Frame Level). Here, it is assumed that the overall evaluation value is “200”. The method for specifying the overall evaluation value may be the same as the method for extracting the representative value.

このように、画像評価部21は、入力画像41に対して、所定のエリアに分割して評価し、評価値列という形で数値化する。入力画像41の輝度分布を、LED13が配列している方向に関して、右上がり、左上がり、部分的、均一などの大きな傾向としてつかみ、数値として扱うことができる。すなわち、画像評価部21は、入力画像41の輝度分布を、LED13が配列している方向に関して、近似して数値化する。なお、入力画像41の輝度分布とは、入力画像41を表示した際の輝度の大きさの分布であり、入力画像41の画素値または絵素値の分布に相当するものである。   As described above, the image evaluation unit 21 divides and evaluates the input image 41 into predetermined areas, and digitizes the input image 41 in the form of an evaluation value sequence. With respect to the direction in which the LEDs 13 are arranged, the luminance distribution of the input image 41 can be grasped as a large tendency such as rising to the right, rising to the left, partial or uniform, and can be handled as a numerical value. That is, the image evaluation unit 21 approximates and digitizes the luminance distribution of the input image 41 with respect to the direction in which the LEDs 13 are arranged. Note that the luminance distribution of the input image 41 is a distribution of luminance magnitude when the input image 41 is displayed, and corresponds to a distribution of pixel values or pixel values of the input image 41.

(LEDデータ算出部の処理例)
次に、LEDデータ算出部22の処理例について説明する。
(Processing example of LED data calculation unit)
Next, a processing example of the LED data calculation unit 22 will be described.

LEDデータ算出部22は、画像評価部21から評価値列を取得すると、取得した評価値列を元に近似曲線を生成する。本実施例では、図4に示すように、LEDデータ算出部22は、評価値列を元に、二次のBスプライン曲線を生成する。ここで、最終的なBスプライン曲線のプロット点がLED13の個数、つまり、48点になるように、各評価値の間を補間して形状を求める。   When the LED data calculation unit 22 acquires the evaluation value sequence from the image evaluation unit 21, the LED data calculation unit 22 generates an approximate curve based on the acquired evaluation value sequence. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the LED data calculation unit 22 generates a secondary B-spline curve based on the evaluation value sequence. Here, the shape is obtained by interpolating between the evaluation values so that the final plot point of the B-spline curve is the number of LEDs 13, that is, 48 points.

ここで、各評価値をx,x,…,xとする。また、各評価値間の分割数をmとする。なお、(n−1)×mはLED13の個数と等しい。Here, the evaluation values x 1, x 2, ..., and x n. The number of divisions between the evaluation values is m. Note that (n−1) × m is equal to the number of LEDs 13.

Bスプライン補間は、3点の値からその3点間を補間した値を算出する。すなわち、x〜x間の補間、x〜x、…、xn−2〜xの補間を行う。3点の評価値の中には、LEDプロット点が2m個ある。例えば、x〜x間のLEDプロット点の値LEDP(0<j<2m)は、
LEDPj = (1 - j/2m)2x1 + j/m(1 - j/2m)x2+ (j/2m)2x3として求められる。この計算を順次行い、x〜x間の全てのLEDプロット点の値を算出する。
B-spline interpolation calculates a value obtained by interpolating between three points from three points. That is, the interpolation between x 1 ~x 3, x 3 ~x 5, ..., performs interpolation of x n-2 ~x n. Among the three evaluation values, there are 2m LED plot points. For example, the value of LED plot points between x 1 ~x 3 LEDP j (0 <j <2m) is
LEDP j = (1−j / 2m) 2 × 1 + j / m (1−j / 2m) × 2 + (j / 2m) 2 × 3 This calculation is sequentially performed, and calculates the values of all LED plotted points between x 1 ~x n.

ただし、LEDデータ算出部22は、変化量(傾き)が所定値以下の近似曲線を生成する。換言すると、LEDデータ算出部22は、互いに隣接するプロット点の差分値が所定値以下となる近似曲線を生成する。   However, the LED data calculation unit 22 generates an approximate curve having a change amount (slope) of a predetermined value or less. In other words, the LED data calculation unit 22 generates an approximate curve in which the difference value between adjacent plot points is a predetermined value or less.

なお、本実施例では、二次のBスプライン曲線を生成しているが、次数は任意でよい。次数を上げれば、より精度の高いディミングを行うことができる。一方、次数が大きくなると、回路規模が増大するため、目的のアプリケーションに応じて次数を適宜設定する。また、本実施例では、Bスプライン曲線を生成しているが、近似曲線の生成方法は任意でよい。   In this embodiment, a secondary B-spline curve is generated, but the order may be arbitrary. If the order is increased, more accurate dimming can be performed. On the other hand, since the circuit scale increases as the order increases, the order is appropriately set according to the target application. In this embodiment, a B-spline curve is generated, but an approximate curve generation method may be arbitrary.

そして、LEDデータ算出部22は、図5に示すように、近似曲線を生成すると、補間値を元にLEDデータへの写像を行い、LEDデータを算出する。このとき、LEDデータの上限値、下限値バイアスは別途設定し、LEDデータの値がその範囲内に収まるように線形写像を行う。なお、LEDデータの上限値を高くすると、画質を保ったままのディミングを行うことができ、LEDデータの下限値を高くすると、映像の破綻をより抑制することができる。一方、上限値、下限値を低く設定すると、低消費電力効果を高くすることができる。   Then, as shown in FIG. 5, when the approximate curve is generated, the LED data calculation unit 22 performs mapping to the LED data based on the interpolation value, and calculates the LED data. At this time, the upper limit value and the lower limit value bias of the LED data are set separately, and linear mapping is performed so that the value of the LED data is within the range. When the upper limit value of the LED data is increased, dimming can be performed while maintaining the image quality, and when the lower limit value of the LED data is increased, the failure of the video can be further suppressed. On the other hand, when the upper limit value and the lower limit value are set low, the low power consumption effect can be increased.

このように、入力画像の画素値または絵素値の分布を近似した近似曲線であって、変化量が所定値以下の近似曲線に基づいてLEDデータを算出することにより、局所的に発生する表示映像の破綻を防ぐことができる。   In this way, an approximate curve that approximates the distribution of pixel values or pixel values of the input image, and the locally generated display is obtained by calculating LED data based on an approximate curve having a change amount equal to or less than a predetermined value. Video breakdown can be prevented.

さらに、液晶表示装置1の機種等に応じて、近似曲線の生成方法を変えることにより、多様な要望に柔軟に対応することができる。一般に、従来技術で使用されている輝度拡散フィルタは光学系が異なれば、作成しなおす必要があるが、本発明を用いることにより、液晶表示装置毎の光学的シミュレーションおよび光学系毎の輝度拡散フィルタが不要となる。   Furthermore, various requests can be flexibly met by changing the method of generating the approximate curve according to the model of the liquid crystal display device 1 and the like. In general, the luminance diffusion filter used in the prior art needs to be recreated if the optical system is different. By using the present invention, an optical simulation for each liquid crystal display device and a luminance diffusion filter for each optical system are used. Is no longer necessary.

(液晶透過率算出部の処理例)
次に、液晶透過率算出部23の処理例について説明する。液晶透過率算出部23は、入力画像、全体評価値および近似曲線に基づいて、以下のように、補正係数曲線を導出し、液晶透過率を算出する。ここでは、例えば、近似曲線を評価値列の最大値から引いた値(つまり、上下反転した形)を補正係数曲線とする。なお、LEDデータを求める際に使用した近似曲線は、プロット点数がLED13の個数分であったのに対し、補正係数曲線の導出の際は、液晶パネル12の水平画素数分のプロット点を有する近似曲線を別途算出する。このとき、液晶パネル12の水平画素数をNhLCDとし、近似曲線におけるj列の水平画素に対応するプロット点の値をLCDPとすると、
LCD_rate(i,j) = Offset + (Index_Max - LCDPj)/Index_Max
Assist(i,j,c) = (1 - Cin(i,j,c)) * LCD_rate(i,j) * K
Cout(i,j,c) = Cin(i,j,c) + (Cin(i,j,c) * Assist(i,j,c))
ここで、「Cin(i,j,c)」は、入力画像のi行j列の画素の絵素値(c = R or G or B)である。また、「Cout(i,j,c)」は、i行j列の画素の絵素(c = R or G or B)の液晶透過率である。また、「Assist(i,j,c)」は、補正係数である。「K」は、補正強度である。「LCD_rate(i,j)」は、補正係数を導出するための中間値となるものである。また、「Offset」は、8bitの全体評価値(Frame Level)を、近似曲線および評価値列と比較できるように変換した値である。また、「Index_Max」は、評価値列(Index)の最大値である。
(Processing example of liquid crystal transmittance calculation unit)
Next, a processing example of the liquid crystal transmittance calculating unit 23 will be described. The liquid crystal transmittance calculator 23 derives a correction coefficient curve based on the input image, the overall evaluation value, and the approximate curve as follows, and calculates the liquid crystal transmittance. Here, for example, a value obtained by subtracting the approximate curve from the maximum value of the evaluation value sequence (that is, a vertically inverted form) is used as the correction coefficient curve. The approximate curve used when obtaining the LED data has the number of plot points corresponding to the number of LEDs 13, whereas the derivation of the correction coefficient curve has plot points corresponding to the number of horizontal pixels of the liquid crystal panel 12. A separate approximate curve is calculated. At this time, if the number of horizontal pixels of the liquid crystal panel 12 is Nh LCD, and the value of the plot point corresponding to the horizontal pixels of the j columns in the approximate curve is LCDP j ,
LCD_rate (i, j) = Offset + (Index_Max-LCDP j ) / Index_Max
Assist (i, j, c) = (1-Cin (i, j, c)) * LCD_rate (i, j) * K
Cout (i, j, c) = Cin (i, j, c) + (Cin (i, j, c) * Assist (i, j, c))
Here, “Cin (i, j, c)” is a pixel value (c = R or G or B) of a pixel in i row and j column of the input image. “Cout (i, j, c)” is the liquid crystal transmittance of the pixel (c = R or G or B) of the pixel in i row and j column. “Assist (i, j, c)” is a correction coefficient. “K” is the correction intensity. “LCD_rate (i, j)” is an intermediate value for deriving a correction coefficient. “Offset” is a value obtained by converting the 8-bit overall evaluation value (Frame Level) so that it can be compared with the approximate curve and the evaluation value string. “Index_Max” is the maximum value of the evaluation value sequence (Index).

また、「LCDPj」は、以下の式で算出される。“LCDP j ” is calculated by the following equation.

LCDPj = (1 - j/2m)2x1 + j/m(1 - j/2m)x2+ (j/2m)2x3 (0<j<2m)
LCDPj = (1 - j/2m)2x3 + j/m(1 - j/2m)x4+ (j/2m)2x5 (2m<j<4m)

LCDPj = (1 - j/2m)2xn-2 + j/m(1 - j/2m)xn-1+ (j/2m)2xn ((n-3)m<j<(n-1)m)
この計算を順次行い、x〜x間の全ての「LCDPj」を算出する。なお、jは整数であり、0<j<NhLCDである。また、mは、各評価値間の分割数であり、(n−1)×mは水平画素数NhLCDと等しい。nは、上述のように、評価値の個数、または、エリア数である。
LCDP j = (1-j / 2m) 2 x 1 + j / m (1-j / 2m) x 2 + (j / 2m) 2 x 3 (0 <j <2m)
LCDP j = (1-j / 2m) 2 x 3 + j / m (1-j / 2m) x 4 + (j / 2m) 2 x 5 (2m <j <4m)
...
LCDP j = (1-j / 2m) 2 x n-2 + j / m (1-j / 2m) x n-1 + (j / 2m) 2 x n ((n-3) m <j <( n-1) m)
This calculation is sequentially performed to calculate all “LCDP j ” between x 1 and x n . Note that j is an integer, and 0 <j <Nh LCD . Further, m is the number of divisions between the respective evaluation values, (n-1) × m is equal to the horizontal pixel number Nh LCD. As described above, n is the number of evaluation values or the number of areas.

また、「Cout(i,j,c)」が0〜1の値をとるようにするために、「Cin(i,j,c)」および「LCD_rate(i,j)」を規格化し、「K」は0〜1の任意の値とする。本実施例における「Cout(i,j,c)」と「Cin(i,j,c)」との関係を図6に示す。図6は、入力画像の絵素値と、液晶透過率との関係を示す図である。図6では、横軸が「Cin(i,j,c)」であり、縦軸が「Cout(i,j,c)」である。   In addition, in order to make “Cout (i, j, c)” take a value of 0 to 1, “Cin (i, j, c)” and “LCD_rate (i, j)” are standardized and “ “K” is an arbitrary value from 0 to 1. FIG. 6 shows the relationship between “Cout (i, j, c)” and “Cin (i, j, c)” in this embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the pixel value of the input image and the liquid crystal transmittance. In FIG. 6, the horizontal axis is “Cin (i, j, c)” and the vertical axis is “Cout (i, j, c)”.

後述の図8に示すように入力画像の輝度分布に合わせてLEDデータを小さくするため、液晶透過率を補正しない場合、表示輝度が低下する。そのため、液晶透過率を補正することで、輝度の低下を防ぐことができる。図6に示すように、中間調の補正を大きくし、低階調・高階調での補正を小さくすることにより、階調潰れを防ぐことができる。   As shown in FIG. 8 described later, in order to reduce the LED data in accordance with the luminance distribution of the input image, when the liquid crystal transmittance is not corrected, the display luminance is lowered. Therefore, it is possible to prevent a decrease in luminance by correcting the liquid crystal transmittance. As shown in FIG. 6, gradation correction can be prevented by increasing halftone correction and decreasing correction at low gradation and high gradation.

(本発明の効果)
最後に、図7に示す入力画像61が入力された場合に、各部の出力結果を以下に示す。
(Effect of the present invention)
Finally, when the input image 61 shown in FIG. 7 is input, the output result of each unit is shown below.

まず、図7に示す入力画像61が入力された場合に、LEDデータ算出部22が算出したLEDデータおよび液晶透過率算出部23が算出した液晶透過率をグラフで図8に示す。図8は、横軸が図7における点Aから点Bの位置に対応するLEDまたは絵素(画素)であり、縦軸がLEDデータまたは液晶透過率の値である。   First, when the input image 61 shown in FIG. 7 is input, the LED data calculated by the LED data calculation unit 22 and the liquid crystal transmittance calculated by the liquid crystal transmittance calculation unit 23 are shown in a graph in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents the LED or picture element (pixel) corresponding to the position from point A to point B in FIG. 7, and the vertical axis represents the LED data or the liquid crystal transmittance value.

また、LEDデータ算出部22が算出したLEDデータおよび液晶透過率算出部23が算出した液晶透過率を模式的に図9に示す。図9では、色の濃淡で各LED13のLEDデータ値および画像上の絵素(画素)の液晶透過率を示す。   FIG. 9 schematically shows the LED data calculated by the LED data calculation unit 22 and the liquid crystal transmittance calculated by the liquid crystal transmittance calculation unit 23. In FIG. 9, the LED data value of each LED 13 and the liquid crystal transmittance of the picture element (pixel) on the image are shown by color shading.

そして、図10に、図8または図9に示すLEDデータに基づいてLEDドライバ15がLED13を駆動し、図8または図9に示す液晶透過率に基づいて液晶ドライバ14が液晶パネル12を駆動した場合の表示画像を示す。   10, the LED driver 15 drives the LED 13 based on the LED data shown in FIG. 8 or FIG. 9, and the liquid crystal driver 14 drives the liquid crystal panel 12 based on the liquid crystal transmittance shown in FIG. 8 or FIG. 9. The display image in the case is shown.

このように、本発明では、入力画像を近似した近似曲線であって、変化量が所定値以下の近似曲線に基づいて、LEDデータおよび液晶透過率を算出しているため、図12〜図15に示す従来のディミング方法と比較して、局所的な映像の破綻が生じることを防ぐことができる。   As described above, in the present invention, the LED data and the liquid crystal transmittance are calculated based on an approximate curve that approximates the input image and the change amount is equal to or less than a predetermined value. As compared with the conventional dimming method shown in FIG. 4, it is possible to prevent local video breakdown.

〔変形例1〕
本実施形態では、液晶パネル12の長辺側にのみLED13を配列しているがこれに限るものではない。例えば、図11に示すように、LED13を液晶パネル12の長辺側および短辺側に沿って配置してもよい。すなわち、液晶パネル12に対して2辺入光としてもよい。
[Modification 1]
In the present embodiment, the LEDs 13 are arranged only on the long side of the liquid crystal panel 12, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, the LEDs 13 may be arranged along the long side and the short side of the liquid crystal panel 12. That is, it is good also as 2 side incident light with respect to the liquid crystal panel 12. FIG.

この場合、画像評価部21は、図12に示すように、2種類の評価エリア(水平成分評価エリア、垂直成分評価エリア)を設定する。具体的には、画像評価部21は、図12(a)に示すように、入力画像を長辺方向(水平方向)に対して垂直に5つの評価エリア(水平成分評価エリア)に分割する。それと共に、画像評価部21は、図12(b)に示すように、入力画像を短辺方向(垂直方向)に対して垂直に3つの評価エリア(垂直成分評価エリア)に分割する。   In this case, the image evaluation unit 21 sets two types of evaluation areas (horizontal component evaluation area and vertical component evaluation area) as shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 12A, the image evaluation unit 21 divides the input image into five evaluation areas (horizontal component evaluation areas) perpendicular to the long side direction (horizontal direction). At the same time, the image evaluation unit 21 divides the input image into three evaluation areas (vertical component evaluation areas) perpendicular to the short side direction (vertical direction), as shown in FIG.

そして、画像評価部21は、各水平成分評価エリアに対する評価値をそれぞれ特定し、水平成分の評価値列を生成する。それと共に、画像評価部21は、各垂直成分評価エリアに対する評価値をそれぞれ特定し、垂直成分の評価値列を生成する。また、画像評価部21は、全体評価値を特定する。   Then, the image evaluation unit 21 specifies an evaluation value for each horizontal component evaluation area, and generates a horizontal component evaluation value sequence. At the same time, the image evaluation unit 21 specifies an evaluation value for each vertical component evaluation area, and generates a vertical component evaluation value sequence. Further, the image evaluation unit 21 specifies an overall evaluation value.

次に、LEDデータ算出部22は、水平成分の評価値列を近似した水平成分の近似曲線を生成する。それと共に、LEDデータ算出部22は、垂直成分の評価値列を近似した垂直成分の近似曲線を生成する。例えば、図13に示す入力画像が入力された場合、LEDデータ算出部22は、図14に示す水平成分の近似曲線および垂直成分の近似曲線を生成する。   Next, the LED data calculation unit 22 generates a horizontal component approximation curve that approximates the horizontal component evaluation value sequence. At the same time, the LED data calculation unit 22 generates a vertical component approximation curve that approximates the vertical component evaluation value sequence. For example, when the input image shown in FIG. 13 is input, the LED data calculation unit 22 generates an approximate curve of the horizontal component and an approximate curve of the vertical component shown in FIG.

LEDデータ算出部22は、水平成分の近似曲線を写像して、水平成分のLEDデータを算出すると共に、垂直成分の近似曲線を写像して、垂直成分のLEDデータを算出する。ここで、水平成分のLEDデータは長辺側のLED13のLEDデータであり、垂直成分のLEDデータは短辺側のLED13のLEDデータである。   The LED data calculation unit 22 maps the horizontal component approximate curve to calculate the horizontal component LED data, and maps the vertical component approximate curve to calculate the vertical component LED data. Here, the LED data of the horizontal component is LED data of the LED 13 on the long side, and the LED data of the vertical component is LED data of the LED 13 on the short side.

次に、液晶透過率算出部23は、入力画像、全体評価値、並びに、水平成分の近似曲線および垂直成分の近似曲線に基づいて、以下のように、補正係数曲線を導出し、液晶透過率を算出する。ここでは、近似曲線を評価値列の最大値から引いた値(つまり、上下反転した形)を水平成分および垂直成分に関してそれぞれ求め、それらを乗算した値を補正係数曲線とする。   Next, the liquid crystal transmittance calculating unit 23 derives a correction coefficient curve based on the input image, the overall evaluation value, the approximate curve of the horizontal component and the approximate curve of the vertical component as follows, and the liquid crystal transmittance Is calculated. Here, a value obtained by subtracting the approximate curve from the maximum value of the evaluation value sequence (that is, a vertically inverted form) is obtained for each of the horizontal component and the vertical component, and a value obtained by multiplying them is used as a correction coefficient curve.

LCD_rate(i,j) = Offset + (Index_Max_h - LCDPj) * (Index_Max_v - LCDPi)/(Index_Max_h * Index_Max_v)
Assist(i,j,c) = (1 - Cin(i,j,c)) * LCD_rate(i,j) * K
Cout(i,j,c) = Cin(i,j,c) + (Cin(i,j,c) * Assist(i,j,c))
また、「LCDPj」は、以下の式で算出される。
LCD_rate (i, j) = Offset + (Index_Max_h-LCDP j ) * (Index_Max_v-LCDP i ) / (Index_Max_h * Index_Max_v)
Assist (i, j, c) = (1-Cin (i, j, c)) * LCD_rate (i, j) * K
Cout (i, j, c) = Cin (i, j, c) + (Cin (i, j, c) * Assist (i, j, c))
“LCDP j ” is calculated by the following equation.

LCDPj = (1 - j/2mh)2x1 + j/mh(1 - j/2mh)x2+ (j/2mh)2x3 (0<j<2mh)
LCDPj = (1 - j/2mh)2x3 + j/mh (1 - j/2mh)x4+ (j/2mh)2x5 (2mh<j<4mh)

LCDPj = (1 - j/2mh)2xnh-2 + j/mh (1 - j/2mh)xnh-1+ (j/2mh)2xnh ((nh-3)mh<j<(nh-1)mh)
この計算を順次行い、水平成分の近似曲線のx〜xnh間の全ての「LCDPj」を算出する。なお、jは整数であり、0<j<NhLCDである。また、mは、水平成分の評価値間の分割数であり、(nh−1)×mは水平画素数NhLCDと等しい。nhは、水平成分評価エリア数である。
LCDP j = (1-j / 2m h ) 2 x 1 + j / m h (1-j / 2m h ) x 2 + (j / 2m h ) 2 x 3 (0 <j <2m h )
LCDP j = (1-j / 2m h ) 2 x 3 + j / m h (1-j / 2m h ) x 4 + (j / 2m h ) 2 x 5 (2m h <j <4m h )
...
LCDP j = (1-j / 2m h ) 2 x nh-2 + j / m h (1-j / 2m h ) x nh-1 + (j / 2m h ) 2 x nh ((nh-3) m h <j <(nh-1) m h )
This calculation is sequentially performed to calculate all “LCDP j ” between the horizontal component approximate curves x 1 to x nh . Note that j is an integer, and 0 <j <Nh LCD . M h is the number of divisions between the evaluation values of the horizontal components, and (nh−1) × m h is equal to the number of horizontal pixels Nh LCD . nh is the number of horizontal component evaluation areas.

また、「LCDPi」は、以下の式で算出される。“LCDP i ” is calculated by the following equation.

LCDPi = (1 - i/2mv)2y1 + i/mv(1 - i/2mv)y2+ (i/2mv)2y3 (0<i<2mv)
LCDPi = (1 - i/2mv)2y3 + i/mv (1 - i/2mv)y4+ (i/2mv)2y5 (2mv<i<4mv)

LCDPi = (1 - i/2mv)2ynv-2 + i/mv (1 - i/2mv)ynv-1+ (i/2mv)2ynv ((nv-3)mv<i<(nv-1)mv)
この計算を順次行い、垂直成分の近似曲線のy〜ynv間の全ての「LCDPi」を算出する。なお、iは整数であり、0<i<NvLCDである。また、mは、垂直成分の評価値間の分割数であり、(nv−1)×mは垂直画素数NvLCDと等しい。nvは、垂直成分評価エリア数である。
LCDP i = (1-i / 2m v ) 2 y 1 + i / m v (1-i / 2m v ) y 2 + (i / 2m v ) 2 y 3 (0 <i <2m v )
LCDP i = (1-i / 2m v ) 2 y 3 + i / m v (1-i / 2m v ) y 4 + (i / 2m v ) 2 y 5 (2m v <i <4m v )
...
LCDP i = (1-i / 2m v ) 2 y nv-2 + i / m v (1-i / 2m v ) y nv-1 + (i / 2m v ) 2 y nv ((nv-3) m v <i <(nv-1) m v )
This calculation is sequentially performed to calculate all “LCDP i ” between y 1 and y nv of the approximate curve of the vertical component. Note that i is an integer, and 0 <i <Nv LCD . Further, m v is the number of divisions between the evaluation value of the vertical component, (nv-1) × m v is equal to the number of vertical pixels Nv LCD. nv is the number of vertical component evaluation areas.

また、「Cout(i,j,c)」が0〜1の値をとるようにするために、「Cin(i,j,c)」および「LCD_rate(i,j)」を規格化し、「K」は0〜1の任意の値とする。   In addition, in order to make “Cout (i, j, c)” take a value of 0 to 1, “Cin (i, j, c)” and “LCD_rate (i, j)” are standardized and “ “K” is an arbitrary value from 0 to 1.

〔変形例2〕
本実施形態では、液晶パネル12の長辺側にLED13を配列しているがこれに限るものではない。例えば、図15に示すように、LED13を液晶パネル12の背面にマトリクス状に配置してもよい。ここでは、27行48列のLED13を配置するものとする。
[Modification 2]
In the present embodiment, the LEDs 13 are arranged on the long side of the liquid crystal panel 12, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 15, the LEDs 13 may be arranged in a matrix on the back surface of the liquid crystal panel 12. Here, 27 rows and 48 columns of LEDs 13 are arranged.

この場合、画像評価部21は、上述の変形例1と同様に、2種類の評価エリア(水平成分評価エリア、垂直成分評価エリア)を設定し、水平成分の評価値列および垂直成分の評価値列を生成する。また、画像評価部21は、全体評価値を特定する。   In this case, the image evaluation unit 21 sets two types of evaluation areas (horizontal component evaluation area and vertical component evaluation area) in the same manner as the first modification described above, and sets the horizontal component evaluation value sequence and the vertical component evaluation value. Generate a column. Further, the image evaluation unit 21 specifies an overall evaluation value.

次に、LEDデータ算出部22は、水平成分の評価値列および垂直成分の評価値列にそれぞれ対応する水平成分の近似曲線および垂直成分の近似曲線を生成する。そして、水平成分の近似曲線および垂直成分の近似曲線から水平成分のLEDデータおよび垂直成分のLEDデータをそれぞれ算出する。   Next, the LED data calculation unit 22 generates a horizontal component approximate curve and a vertical component approximate curve respectively corresponding to the horizontal component evaluation value sequence and the vertical component evaluation value sequence. Then, the horizontal component LED data and the vertical component LED data are respectively calculated from the horizontal component approximate curve and the vertical component approximate curve.

ここで、水平成分のLEDデータおよび垂直成分のLEDデータをそれぞれ「LED_data_h_#n」、「LED_data_v_#m」とすると、m行n列のLED13のLEDデータを、
LED_data_f(m,n) = (LED_data_h_#n+ LED_data_v_#m)/2もしくは、
LED_data_f(m,n) = LED_data_h_#n* LED_data_v_#mとして算出する。
Here, assuming that the LED data of the horizontal component and the LED data of the vertical component are “LED_data_h_ # n” and “LED_data_v_ # m”, respectively, the LED data of the LED 13 of m rows and n columns is
LED_data_f (m, n) = (LED_data_h_ # n + LED_data_v_ # m) / 2 or
LED_data_f (m, n) = LED_data_h_ # n * Calculated as LED_data_v_ # m.

次に、液晶透過率算出部23は、入力画像、全体評価値、並びに、水平成分の近似曲線および垂直成分の近似曲線に基づいて、上記変形例1と同様に液晶透過率を算出する。   Next, the liquid crystal transmittance calculator 23 calculates the liquid crystal transmittance in the same manner as in the first modification, based on the input image, the overall evaluation value, and the approximate curve of the horizontal component and the approximate curve of the vertical component.

〔変形例3〕
本実施形態では、物理的な次元において、LEDデータにおける変化量を所定値以下としているが、さらに、時間的な次元において、LEDデータにおける変化量を所定値以下としてもよい。
[Modification 3]
In the present embodiment, the change amount in the LED data is set to a predetermined value or less in the physical dimension, but the change amount in the LED data may be set to a predetermined value or less in the temporal dimension.

具体的には、図16に示すように、動画を表示する場合、或る入力画像に対するLEDデータと、次の入力画像に対するLEDデータとの差分が所定値以下になるように、LEDデータを決定してもよい。例えば、或る入力画像に対するLEDデータ(LED_out)は、
LED_out = Pre_LED + (New_LED- Pre_LED) * Tとして求めてもよい。ここで、「Pre_LED」は、上記或る入力画像の1つ前の入力画像に対するLEDデータである(1つ前の入力画像に対する「LED_out」である)。また、「New_LED」は、或る入力画像から生成した評価値列を近似した近似曲線から算出したLEDデータである。「T」は、補正係数であり、0〜1の任意の値とする。
Specifically, as shown in FIG. 16, when displaying a moving image, the LED data is determined so that the difference between the LED data for a certain input image and the LED data for the next input image is less than or equal to a predetermined value. May be. For example, LED data (LED_out) for an input image is
LED_out = Pre_LED + (New_LED- Pre_LED) * You may obtain as T. Here, “Pre_LED” is LED data for the input image immediately before the certain input image (“LED_out” for the previous input image). “New_LED” is LED data calculated from an approximate curve obtained by approximating an evaluation value sequence generated from a certain input image. “T” is a correction coefficient, and is an arbitrary value between 0 and 1.

また、時間的な次元において、液晶透過率を導出するために使用する中間値「LCD_rate(i,j)」における変化量を所定値以下としてもよい。   In the temporal dimension, the amount of change in the intermediate value “LCD_rate (i, j)” used for deriving the liquid crystal transmittance may be set to a predetermined value or less.

具体的には、動画を表示する場合、或る入力画像の液晶透過率を導出するために使用する上記中間値と、次の入力画像の液晶透過率を導出するために使用する上記中間値との差分が所定値以下になるように、上記中間値を決定してもよい。例えば、或る入力画像に対する中間値「LCD_rate(i,j)」は、
LCD_rate(i,j) = Pre_ LCD_rate(i,j) + (New_ LCD_rate(i,j) - Pre_ LCD_rate(i,j))* Tとして求めてもよい。ここで、「Pre_ LCD_rate(i,j)」は、上記或る入力画像の1つ前の入力画像に対する中間値である(1つ前の入力画像に対する「LCD_rate(i,j)」である)。また、「New_ LCD_rate(i,j)」は、或る入力画像から生成した評価値列を近似した近似曲線から算出した中間値である。「T」は、補正係数であり、0〜1の任意の値とする。
Specifically, when displaying a moving image, the intermediate value used for deriving the liquid crystal transmittance of a certain input image, and the intermediate value used for deriving the liquid crystal transmittance of the next input image, The intermediate value may be determined so that the difference between the two values is equal to or less than a predetermined value. For example, the intermediate value “LCD_rate (i, j)” for an input image is
LCD_rate (i, j) = Pre_LCD_rate (i, j) + (New_LCD_rate (i, j) −Pre_LCD_rate (i, j)) * T. Here, “Pre_LCD_rate (i, j)” is an intermediate value for the previous input image of the certain input image (“LCD_rate (i, j)” for the previous input image). . “New_LCD_rate (i, j)” is an intermediate value calculated from an approximate curve obtained by approximating an evaluation value sequence generated from a certain input image. “T” is a correction coefficient, and is an arbitrary value between 0 and 1.

これにより、LED13の輝度は徐々に変化するため、シーンチェンジ等、急激な映像変化の際に、フリッカ等が発生することを防止することができる。   Thereby, since the luminance of the LED 13 changes gradually, it is possible to prevent the occurrence of flicker or the like during a sudden video change such as a scene change.

〔変形例4〕
本実施形態では、表示装置として液晶パネルを搭載した液晶表示装置を例示しているが、これに限るものではない。表示装置は、バックライトを有し、表示パネルの光透過率を設定可能なものであればよく、例えば、カラーコルトンのような看板等であってもよい。
[Modification 4]
In the present embodiment, a liquid crystal display device mounted with a liquid crystal panel is exemplified as the display device, but the present invention is not limited to this. The display device only needs to have a backlight and can set the light transmittance of the display panel. For example, the display device may be a signboard such as a color corton.

〔補足〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[Supplement]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

最後に、液晶表示装置1の各ブロック、特に制御部11は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。   Finally, each block of the liquid crystal display device 1, particularly the control unit 11, may be configured by hardware logic, or may be realized by software using a CPU as follows.

すなわち、液晶表示装置1は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである液晶表示装置1の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記液晶表示装置1に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。   That is, the liquid crystal display device 1 includes a CPU (central processing unit) that executes instructions of a control program that realizes each function, a ROM (read only memory) that stores the program, and a RAM (random access memory) that expands the program. And a storage device (recording medium) such as a memory for storing the program and various data. An object of the present invention is a recording medium in which a program code (execution format program, intermediate code program, source program) of a control program of the liquid crystal display device 1 which is software for realizing the above-described functions is recorded so as to be readable by a computer. This can also be achieved by supplying the liquid crystal display device 1 and reading and executing the program code recorded on the recording medium by the computer (or CPU or MPU).

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM(登録商標)/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。   Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM (registered trademark) / flash ROM.

また、液晶表示装置1を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。   The liquid crystal display device 1 may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network. The communication network is not particularly limited. For example, the Internet, intranet, extranet, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, virtual private network, telephone line network, mobile communication network, satellite communication. A net or the like is available. Further, the transmission medium constituting the communication network is not particularly limited. For example, even in the case of wired such as IEEE 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL line, etc., infrared rays such as IrDA and remote control, Bluetooth ( (Registered trademark), 802.11 wireless, HDR, mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network, and the like can also be used. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.

本発明は、入力画像に基づいてバックライトの輝度を制御する機能を有する画像表示装置に利用することができる。   The present invention can be used for an image display device having a function of controlling the luminance of a backlight based on an input image.

1 液晶表示装置(画像表示装置)
11 制御部
12 液晶パネル(表示パネル)
13 LED(光源)
14 液晶ドライバ(表示パネル駆動手段)
15 LEDドライバ(光源駆動手段)
21 画像評価部(画像評価手段)
22 LEDデータ算出部(近似曲線生成手段、光源データ算出手段)
23 液晶透過率算出部(光透過率算出手段)
1 Liquid crystal display device (image display device)
11 Control unit 12 Liquid crystal panel (display panel)
13 LED (light source)
14 Liquid crystal driver (display panel drive means)
15 LED driver (light source drive means)
21 Image evaluation unit (image evaluation means)
22 LED data calculation unit (approximate curve generation means, light source data calculation means)
23 Liquid crystal transmittance calculation unit (light transmittance calculation means)

Claims (9)

表示パネルの1辺または2辺に沿って複数の光源が配列された画像表示装置であって、
入力画像の値の分布を近似した近似曲線であって、変化量が所定値以下の近似曲線を生成する近似曲線生成手段と、
上記近似曲線生成手段が生成した近似曲線に基づいて、上記複数の光源の出力を制御するための光源データを算出する光源データ算出手段と、
上記入力画像および上記近似曲線生成手段が生成した近似曲線に基づいて、上記表示パネルの光透過率を制御するための光透過率を算出する光透過率算出手段と、
上記光源データ算出手段が算出した光源データに基づいて、上記複数の光源を駆動する光源駆動手段と、
上記光透過率算出手段が算出した光透過率に基づいて、上記表示パネルを駆動する表示パネル駆動手段と、
上記入力画像を複数のエリアに分割し、各エリアの輝度の大きさを示す評価値をそれぞれ特定し、各エリアの評価値を順に並べた評価値列を生成する画像評価手段と、を備え、
上記近似曲線生成手段は、上記評価値列からBスプライン曲線を生成するように、上記評価値列を近似して上記近似曲線を生成することを特徴とする画像表示装置。
An image display device in which a plurality of light sources are arranged along one or two sides of a display panel,
An approximate curve that approximates the distribution of values of the input image, and an approximate curve generating means for generating an approximate curve having a change amount equal to or less than a predetermined value;
Light source data calculating means for calculating light source data for controlling outputs of the plurality of light sources based on the approximate curve generated by the approximate curve generating means;
A light transmittance calculating means for calculating a light transmittance for controlling the light transmittance of the display panel based on the input image and the approximate curve generated by the approximate curve generating means;
Light source driving means for driving the plurality of light sources based on the light source data calculated by the light source data calculating means;
Display panel driving means for driving the display panel based on the light transmittance calculated by the light transmittance calculating means;
Image evaluation means that divides the input image into a plurality of areas, specifies evaluation values indicating the magnitude of luminance of each area, and generates an evaluation value sequence in which the evaluation values of each area are arranged in order,
The approximate curve generation means generates the approximate curve by approximating the evaluation value sequence so as to generate a B-spline curve from the evaluation value sequence.
上記画像評価手段は、上記エリアに含まれる画素値または絵素値の最大値を、当該エリアの評価値として特定することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 1, wherein the image evaluation unit specifies a maximum value of a pixel value or a pixel value included in the area as an evaluation value of the area. 上記画像評価手段は、上記エリアに含まれる画素値または絵素値の平均値を、当該エリアの評価値として特定することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 1, wherein the image evaluation unit specifies an average value of pixel values or pixel values included in the area as an evaluation value of the area. 上記画像評価手段は、上記エリアに含まれる画素値または絵素値のヒストグラムを取り、最も個数の多い画素値または絵素値を、当該エリアの評価値として特定することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。   2. The image evaluation means takes a histogram of pixel values or pixel values included in the area, and specifies the largest number of pixel values or pixel values as an evaluation value of the area. The image display device described in 1. 上記光透過率算出手段は、下記の式に基づいて、光透過率を算出することを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の画像表示装置。
LCD_rate(i,j) = Offset + (Index_Max - LCDPj)/Index_Max
Assist(i,j,c) = (1 - Cin(i,j,c)) * LCD_rate(i,j) * K
Cout(i,j,c) = Cin(i,j,c) + (Cin(i,j,c) * Assist(i,j,c))
Cin(i,j,c):入力画像のi行j列の画素の絵素値
Cout(i,j,c):i行j列の画素の絵素の光透過率
K:任意の値
Offset:入力画像全体の輝度の大きさを示す全体評価値
LCDPj:近似曲線において、j列の画素に対応する値
Index_Max:評価値列の最大値
The light transmittance calculating means, based on the following equation, the image display apparatus according to any one of claim 1 to 4, characterized in that to calculate the light transmittance.
LCD_rate (i, j) = Offset + (Index_Max-LCDP j ) / Index_Max
Assist (i, j, c) = (1-Cin (i, j, c)) * LCD_rate (i, j) * K
Cout (i, j, c) = Cin (i, j, c) + (Cin (i, j, c) * Assist (i, j, c))
Cin (i, j, c): Pixel value of pixel in i row and j column of the input image
Cout (i, j, c): Light transmittance of picture element of pixel in i row and j column
K: Any value
Offset: Overall evaluation value indicating the brightness of the entire input image
LCDP j : Value corresponding to pixels in column j in the approximate curve
Index_Max: Maximum value in the evaluation value column
表示パネルの背面に複数の光源がマトリクス状に配列された画像表示装置であって、
入力画像の値の分布を近似した水平成分近似曲線および垂直成分近似曲線であって、変化量が所定値以下の水平成分近似曲線および垂直成分近似曲線を生成する近似曲線生成手段と、
上記近似曲線生成手段が生成した水平成分近似曲線および垂直成分近似曲線に基づいて、上記複数の光源の出力を制御するための光源データを算出する光源データ算出手段と、
上記入力画像および上記近似曲線生成手段が生成した水平成分近似曲線および垂直成分近似曲線に基づいて、上記表示パネルの光透過率を制御するための光透過率を算出する光透過率算出手段と、
上記光源データ算出手段が算出した光源データに基づいて、上記複数の光源を駆動する光源駆動手段と、
上記光透過率算出手段が算出した光透過率に基づいて、上記表示パネルを駆動する表示パネル駆動手段と、
上記入力画像を水平方向および垂直方向についてそれぞれ複数のエリアに分割し、各エリアの輝度の大きさを示す評価値をそれぞれ特定し、上記水平方向および上記垂直方向についてそれぞれ各エリアの評価値を順に並べた水平成分の評価値列および垂直成分の評価値列を生成する画像評価手段と、を備え、
上記近似曲線生成手段は、上記水平成分の評価値列および上記垂直成分の評価値列からBスプライン曲線をそれぞれ生成するように、上記水平成分の評価値列および上記垂直成分の評価値列をそれぞれ近似して上記水平成分近似曲線および上記垂直成分近似曲線を生成することを特徴とする画像表示装置。
An image display device in which a plurality of light sources are arranged in a matrix on the back surface of a display panel,
An approximate curve generating means for generating a horizontal component approximate curve and a vertical component approximate curve that approximate the distribution of values of the input image, and for generating a horizontal component approximate curve and a vertical component approximate curve with a change amount equal to or less than a predetermined value;
Light source data calculating means for calculating light source data for controlling the outputs of the plurality of light sources based on the horizontal component approximate curve and the vertical component approximate curve generated by the approximate curve generating means;
A light transmittance calculating means for calculating a light transmittance for controlling the light transmittance of the display panel based on the input image and the horizontal component approximate curve and the vertical component approximate curve generated by the approximate curve generating means;
Light source driving means for driving the plurality of light sources based on the light source data calculated by the light source data calculating means;
Display panel driving means for driving the display panel based on the light transmittance calculated by the light transmittance calculating means;
The input image is divided into a plurality of areas in the horizontal direction and the vertical direction, respectively, and evaluation values indicating the magnitudes of luminance in the respective areas are specified, and the evaluation values in the respective areas are sequentially specified in the horizontal direction and the vertical direction. Image evaluation means for generating a horizontal component evaluation value sequence and a vertical component evaluation value sequence,
The approximate curve generating means generates the horizontal component evaluation value sequence and the vertical component evaluation value sequence so as to generate a B-spline curve from the horizontal component evaluation value sequence and the vertical component evaluation value sequence, respectively. An image display device characterized by generating the horizontal component approximate curve and the vertical component approximate curve by approximation.
表示パネルの1辺または2辺に沿って複数の光源が配列された画像表示装置の制御方法であって、
入力画像を複数のエリアに分割し、各エリアの輝度の大きさを示す評価値をそれぞれ特定し、各エリアの評価値を順に並べた評価値列を生成するステップと、
上記評価値列を生成するステップにおいて生成された評価値列からBスプライン曲線を生成するように、上記評価値列を近似した近似曲線であって、変化量が所定値以下の近似曲線を生成する近似曲線生成ステップと、
上記近似曲線生成ステップにおいて生成された近似曲線に基づいて、上記複数の光源の出力を制御するための光源データを算出する光源データ算出ステップと、
上記入力画像および上記近似曲線生成ステップにおいて生成された近似曲線に基づいて、上記表示パネルの光透過率を制御するための光透過率を算出する光透過率算出ステップと、
上記光源データ算出ステップにおいて算出された光源データに基づいて、上記複数の光源を駆動する光源駆動ステップと、
上記光透過率算出ステップにおいて算出された光透過率に基づいて、上記表示パネルを駆動する表示パネル駆動ステップとを含むことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
A control method for an image display device in which a plurality of light sources are arranged along one or two sides of a display panel,
Dividing the input image into a plurality of areas, identifying evaluation values indicating the magnitudes of the brightness of each area, and generating an evaluation value sequence in which the evaluation values of each area are arranged in order;
An approximate curve that approximates the evaluation value sequence so as to generate a B-spline curve from the evaluation value sequence generated in the step of generating the evaluation value sequence, and generates an approximate curve with a change amount equal to or less than a predetermined value. An approximate curve generation step;
A light source data calculating step for calculating light source data for controlling outputs of the plurality of light sources based on the approximate curve generated in the approximate curve generating step;
A light transmittance calculating step for calculating a light transmittance for controlling the light transmittance of the display panel based on the input image and the approximate curve generated in the approximate curve generating step;
A light source driving step for driving the plurality of light sources based on the light source data calculated in the light source data calculating step;
A display panel driving step for driving the display panel based on the light transmittance calculated in the light transmittance calculating step.
請求項1〜の何れか1項に記載の画像表示装置を動作させるための制御プログラムであって、コンピュータを上記各手段として機能させるための制御プログラム。 A control program for operating the image display device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the control program causes a computer to function as each of the means. 請求項に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 A computer-readable recording medium on which the control program according to claim 8 is recorded.
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